Bu tez çalısmasında, su ısıtmada verimliliği yüksek olan ısı pompaları ve
geleneksel günes enerjisi destekli su ısıtıcılarının sahip olduğu avantajları tek bir
ünitede toplayan doğrudan-genlesmeli günes destekli ısı pompaları (DG-GDIP) ele
alınmıstır.
Literatürde, rollbond kollektör-buharlastırıcıların tasarlanması ve farklı
buharlastırıcı tasarımlarının sistem performansına etkisinin belirlenmesi konusunda
yeterli bilgi bulunmadığından, bu tez çalısmasında, DG-GDIP su ısıtıcısı için en yüksek
performansı katsayısını sağlayan rollbond kollektör-buharlastırıcı geometrisinin
deneysel olarak belirlenmesi amacıyla üç ayrı sistem kurularak sistem performansı
deneysel olarak arastırılmıstır. Kurulan üç deney düzeneği kollektör-buharlastırıcı
geometrileri dısında özdestir. Deney asamasından önce, deneysel olarak performansı
gözlenecek üç farklı tasarımın belirlenebilmesi için yedi farklı buharlastırıcı tasarımı
olusturularak ticari bir CFD yazılımı olan FLUENT kullanılarak sayısal analizler
gerçeklestirilmistir. Bu çalısma ile literatüre,
o Sasırtmalı giris manifoldlu, iki gövde geçisli, tek karısım bölgeli, simetrik tip
bir buharlastırıcı; düz giris manifoldlu, sekiz gövde geçisli ve iki karısım bölgeli,
simetrik tip bir buharlastırıcı ve sasırtmalı giris manifoldlu, dört gövde geçisli,
üç karısım bölgeli, simetrik bir buharlastırıcı tipi kullanılarak kurulan üç özdes
düzenekte, aynı sartlarda gerçeklestirilen deneylerde toplanan veriler,
o En yüksek performansın elde edildiği 1 numaralı sistem için COP değerinin
günes ısınımı ve hava sıcaklığına bağlı olarak değisimini veren ampirik bir
bağıntı,
o Rollbond buharlastırıcılar için bir isimlendirme sistematiği önerisi
kazandırılmıstır.
In this study, direct-expansion solar assisted heat pumps (DX-SAHP) which
combine the advantages of both heat pumps and solar assisted water heaters have been
studied.
In this study, the rollbond collector-evaporator design which gives maximum
coefficient of performance for the DX-SAHP water heater is investigated experimentaly
on the three seperate heat pump systems due to the lack of studies on the effect of
collector-evaporator design to the system performance. Three DX-SAHP systems are
identical except collector-evaporator design. Before the experimental phase, numerical
analysis of seven different evaporator designs was carried out using commercial CFD
software, FLUENT to determine the three designs which will be used in the
experiments.
This studys, brings follwing results to the literature;
o The experimental data obtained from the three identical heat pump system
except evaporators namely; an evaporator with staggered manifold, two bodypass,
single mixing zone, symmetrical type and an evaporator with flat manifold,
eight body-pass and two mixing zone, symmetrical type and an evaporator with
staggered manifold, four body-pass, three mixing zone, symmetrical type
evaporator at the same conditions,
o An empirical correlation for the system COP of the system 1 with an evaporator
with flat manifold, eight body-pass and two mixing zone, which provides
highest COP, has been found using the experiments conducted during the thesis
study. The correlation gives the COP value of the system with respect to the
solar radiation and outdoor temperature,
o A systematic nomenclature was proposed for the rollbond evaporators.
